基于自由摆的平衡板控制系统.ppt

参赛题目：基于自由摆的平衡板控制系统 参赛队员： 潘道辉 唐昌志 陆世友 指导老师：唐亮 系统构成 本题需要两大系统： 机械系统（自由摆） 控制系统（控制电路、控制算法） 整体方案设计思路 要达到题目要求，平衡板的角度控制成为至关重要的部分。所以控制平衡板转动的电机、平衡板角度的反馈即传感器的选择是关键。 采用闭环控制，利用设定的角度值去调整平衡板角度，再利用反馈的角度值进行精确控制。 系统方案结构框图 采用闭环控制系统 单片机系统 电机驱动电路 平衡板电机 与电机连接 的传感器 摆杆顶端 的传感器 我们的设计方案 系统主要组成： 电机：直流电机 传感器：导电塑料角位移传感器、MAX1241(AD)。 控制器：AVR单片机、L298N驱动电路。 具体设计 机械系统： 材料 与电机的连接 与传感器的连接 安装固定 具体设计 控制电路设计： AVR单片机最小系统 L298N电机驱动电路 MAX1241（AD）电路 电源电路 具体设计 程序设计： 模式检测与选择 AD数值与角度的线性拟合 PID控制算法 程序框图 开始 扫描拨码开关 拨下拨码开关？ 拨下拨码开关1 拨下拨码开关2 拨下拨码开关3 拨下拨码开关4 拨下拨码开关5 执行基本要 求1程序模块 执行基本要 求1程序模块 执行基本要 求1程序模块 发挥1程序 模块 发挥2程序 模块 结束 正常执 行完？ 正常执 行完？ 正常执 行完？ 正常执 行完？ 正常执 行完？ 否 是 否 是 是 是 是 是 否 否 否 否 几何关系 是摆杆偏离平衡位置的角度， 为平衡板上的激光灯指向中心线时需要转过的角度。 根据几何关系有： 而 可以由下面的公式得： 线性拟合 根据几何关系，利用VC编程计算出A角与C角的数值关系，再利用Excel做线性拟合处理即可得出两个传感器的数值关系。 PID算法 采用增量式PID进行角度调节 经验总结 重在积累，厚积薄发； 准确定位，确定方案； 分工明确，团结协作； 认真仔细，坚持到底。 谢谢！ 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * *